不对称速率双向中继传输策略研究

在实际双向中继信道的通信传输中,由于信道质量,发射功率,业务需求等条件的不对称,双向信道的传输速率往往也是不对称的。该文针对双向中继信道中不对称速率传输的情况进行了研究,基于物理层网络编码,提出两种不对称传输的方案。第1种方案采用级联信道编码;第2种方案采用子集编码和子集调制。这样设计使得中继节点对接收到的叠加信号只需一次译码就可以直接解出信息比特的异或,从而降低了译码复杂度。仿真结果表明,结合信道编码的不对称传输设计,在提高系统有效性的同时,进一步降低了误比特率,保证了系统的可靠性。     

非对称速率的双向中继信道物理层网络编码

本文提出了基于非对称速率的双向中继信道的物理层网络编码方案。本文所提方案联系实际无线通信信道的差异性,不但考虑了较差链路的最大传输性能以保证其传输的可靠性,而且在较优链路采取较高速率进行传输,从而充分利用较优链路来传输更多信息,增加通信系统的信道容量。为实现不对称速率传输,其基本思想是在较差链路中加入已知信息,通过已知信息可减小中继节点接收到的叠加信号的星座图,使得通信系统的译码性能得到提升。在中继节点,根据叠加信号的星座图对叠加信号进行联合解调,在节省了系统工作时隙的同时也减小了系统的复杂度。仿真结果表明了采用非对称速率传输不但可保证信息传输的可靠性,还可提高通信系统的信道容量,充分利用系统资源。      

信道编码与物理层网络编码的联合设计

网络编码由于提高了网络的吞吐量和鲁棒性而成为最近的研究热点.文章研究了无线网络中的物理层网络编码,提出了一种联合信道与物理层网络编码实施机制,利用了同时到达的电磁波的叠加特性和Turbo编码、网络编码的线性直接估计网络编码的码字.提出的机制不仅容易实现,而且性能接近了信道容量.同时我们观测到由文章提出的机制和Turbo码多用户检测器组成的自适应机制是最优的,相比传统的机制至少能够获得1.58倍增益.     

基于USRP的网络编码视频传输研究与设计

物理层网络编码理论及其应用是当前通信网络领域研究的热点,但是真实场景下的实验平台建设还很少见.文通过USRP＋PC软件无线电平台在无线双向中继网络场景下,实现了物理层网络编码视频传榆的功能.仿真结果表明,应用网络编码的视频传输和传统的方式相比,可以有效地提高视频的传输质量和效率.     

非对称信道下双向中继网络中最大化和速率的波束成形设计

双向中继网络的波束成形设计大都基于对称信道的假设。该文考虑非对称信道的情况,通过合理设计波束成形因子,使得系统在中继总功率约束下,其和速率最大化。为解决此非凸的最优化问题,首先提出了一种基于分支定界(branch-and-bound)思想的优化算法,并证明了该算法可获得全局最优解。然后提出了一种次优算法,该算法假设次优解为两个已知向量的线性组合,因而求解次优解只需优化两个实数系数,具有较低的复杂度。仿真表明,分支定界算法性能优于现有其他算法;次优算法相对于分支定界算法有一定的性能损失,但是在节点数较小或中继节点平均功率较低时,次优算法优于其他现有算法。     

一种网络编码和信道编码的联合设计

网络编码技术可以大幅度提高网络的吞吐量和鲁棒性,因此已成为近年来的研究热点。在研究无线网络中物理层网络编码技术的基础上,提出了多址信道中一种联合网络编码和信道编码的设计方案。该设计利用LDPC码和网络编码的线性特性以及软输入软输出模块设计,不仅减少了编译码的复杂度,而且在高的信噪比情况下可以获得良好的性能。仿真结果表明,该设计方案不仅容易实现,而且性能接近网络信道容量的上限,相比传统的设计技术至少能够提高1．6倍的增益。     

基于分层调制的物理层网络编码研究

在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。     

基于物理层网络编码的非对称中继系统性能分析

在无线通信研究中,网络编码因其可有效提升带宽利用率的特性得到了大量关注.但是,网络编码用于双向中继信道(TWRC)时,中继位置的不对称将造成系统性能的下降,故在源节点使用分层调制的方法来解决此问题.研究了分层调制和物理层网络编码的联合以及优化,并进行了系统仿真.仿真结果显示,在非对称中继信道下,通过与传统调制方案(CM...     

一种基于联合网络编码和信道解码的高效率中继技术

针对一个两用户单中继系统,研究了一种基于联合网络编码与信道解码的高效率传输技术.利用无线信道的广播特性以及常见信道编码的线性特性,所提出的方法只需要两个时隙即可完成两个用户的数据传输,具有和点对点直接传输一样的传输效率.在第一个时隙,两个用户将各自的数据同时广播给中继和接收端.在第二个时隙,中继进行联合网络编码与信道解...     

不对称双向中继信道中的再生双向中继选择及功率分配

该文研究不对称双向中继信道下的被动式再生中继选择问题。首先,通过理论分析给出了传统3节点网络的可达速率域。然后,在瑞利衰落信道环境下,理论推导了系统中断概率的闭合表达式。接着,利用系统业务知识和信道状态信息,提出一种改进型的最大最小中继选择准则。进一步,研究中继端叠加信号的功率分配,提出了两种功率分配因子选择算法,并对所提算法进行了理论分析。仿真结果表明：通过被动式再生中继选择和功率分配可以显著提高系统的中断性能,在信道不对称情况下性能优势明显。     

一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计

该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation, TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。     

MARC中联合BICM-ID和网络编码设计及性能分析

联合网络信道编码是将网络编码和信道编码联合处理,通过联合处理网络信道编码可以增加带有噪声信道的分集数,从而进一步提高网络容量。结合联合网络信道编码的思想,基于比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)设计了两种应用于多址接入中继信道(MARC)环境中的联合网络信道编码方案,并对这两种方案进行了仿真比较。仿真结果表明:在译码之前对解调后的软信息直接进行网络译码相比于对译码后的外信息进行网络译码能更加有效地利用中继信道传输的冗余信息。     

联合信道网络编码研究综述

网络编码技术可以提高网络吞吐量和传输性能,均衡网络负载。在无线传感器网络中,应用网络编码和信道编码联合编码技术可以降低节点数据处理复杂度,大幅提升系统整体性能。基于传统网络编码模型,在节点中加入数据调制功能,可以实现网络编码和信道编码的联合编码,信道编码则采用各方面性能较好的Turbo码和LDPC码。结果表明,在10-4误码率下,联合编码方案的信噪比相比于传统编码方案有1.5 dB的节省。     

一种信道编码与物理层网络编码的联合设计

基于正交振幅调制（QAM）设计了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施方案,该方案巧妙的引入了一种去噪映射机制,即重新安排QAM调制的星座映射,中继节点对接收数据去噪后直接映射为对应数字比特流的异或。同时,利用卷积码和MAC-XOR网络编码（Network Coding, NC）的线性性质,使得中继节点只需直接估计网络编码的码字,因此中继节点的解调/译码的复杂度减少50%。在此基础上对该方案的误比特率性能进行分析。仿真结果表明了该方案的有效性,即与已有的物理层网络编码方法相比,在没有增加译码复杂度的基础上,该方案的信道容量有了显著提高。      

双向MIMO中继系统中一种低复杂度的联合信道估计方法

对于双向多输入多输出(MIMO)中继系统,如何在减少中继负担的情况下获得精确的信道状态信息(CSI)成为信道估计的一个难点。该文针对双向MIMO中继系统,提出一种低复杂度的联合信道估计方法。所提方法在两个用户端同时发送正交信道训练信号至中继,中继采用所设计的放大因子放大所接收的信号并转发至两个用户。每个用户对所接收的信号构造平行因子(PARAFAC)模型,并根据实际系统要求,分别设计了迭代和非迭代的两种拟合算法对PARAFAC模型进行拟合,从而联合估计出所有信道的CSI。所提信道估计方法无需在中继处进行信道估计,减轻了中继的负担。与已有信道估计方法相比,所提方法设计灵活,采用的拟合算法具有较低的复杂度,而且在使用较少信道训练信号的情况下具有较高的信道估计精度。     

一种基于补偿校正的网络编码和信道编码联合设计

将信道编译码中性能较优的LDPC码运用到网络编码和信道编码联合设计,提出一种接收端补偿校正的网络编码和信道编码联合设计方案,该方案在中继节点进行解调和译码后硬判决,以降低中继节点处理数据的复杂性,然后进行网络编码而不考虑编码数据中存在的误码,通过接收节点对中继硬判决信息的错误概率进行补偿和校正来获取最大似然接收。仿真实验表明,提出的网络编码和信道编码联合设计方案不但降低了中继节点处理数据的复杂性,同时提高了传输系统的可靠性。     

Performance of Physical-Layer Network Coding in Asymmetric Two-Way Relay Channels

In this paper, we study the performance of physical-layer network coding in asy- mmetric two-way relay channels using four different cases having different poor channels： phase asymmetry, downlink asymmetry, uplink asymmetry and node asymmetry. The decision and mapping rule for symmetric and asymmetric cases are studied. The performance in terms of bit error rate for each case will be studied and analysed by computer simulation. Analytical and simulation results show that uplink asymmetry is the worst case; intra-phase asymmetry and unreliable uplink channels will more severely affect the performance degradation, which is caused by channel asymmetry.